Определение потерь напора во всасывающем трубопроводе

Расчет потерь напор для всасывающего трубопровода ведется по принципу сложения потерь напора.

 

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающего трубопровода рассчитывается следующим образом:

 

,

 

где  – коэффициент местного сопротивления для отвода на 90º;

– коэффициент местного сопротивления для входа в трубопровод.

 

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротивлений (таблица А.3):

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода R ₀/ d ₁=4, тогда

 

,

 

где А – коэффициент зависящий от угла поворота трубопровода, для поворота на 90º А = 1;

В – коэффициент зависящий от отношения R ₀/ d ₁, для отношения R ₀/ d ₁= 4 В = 0,11.

Для входа в трубопровод острыми краями = 0,5.

 

.

 

Тогда потери напора на всасывающей линии составят:

 

 м.

 

Определение потерь напора на нагнетательной линии

 

Расчет потерь напора на нагнетательной линии производится аналогично расчету потерь напора во всасывающем трубопроводе по формуле (4.6).

На нагнетательной  линии имеются следующие местные сопротивления:

 

- вентиль;

- 3 отвода под углом 90º.

 

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательного трубопровода рассчитывается следующим образом:

 

,

 

где – коэффициент местного сопротивления для вентиля.

 

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротивлений (таблица А.3).

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода R ₀/ d ₂= 4, тогда

 

.

 

Для вентиля с диаметром проходного 87 мм (d  = 87 мм) = 0,55.

Тогда

 

= 3 · 0,11 + 0,55 = 0,88.

 

Потери напора в нагнетательном трубопроводе равны:

 

 м.

Кроме того на нагнетательной линии установлен теплообменный аппарат, через который по трубному пространству проходит бензол. Необходимо учесть потери напора при движении потока через теплообменник. Потери напора при проходе через теплообменный аппарат рассчитываются как:

 

,

 

где  – потери напора в теплообменнике, м;

 – потери давления в теплообменнике, Па.

Потери давления при движении жидкости через теплообменный аппарат зависят от его размеров и конструктивных особенностей и составляют:

 

- для трубного пространства от 500 до 50000 Па;

- для межтрубного пространства от 1000 до 20000 Па.

Примем размер потерь давления в теплообменном аппарате равным

2000 Па, тогда потеря напора в теплообменнике составит:

 м.

Расчет потребного напора

Потребный напор определяется по формуле (4.9), при этом потери напора в трубопроводе определяются как сумма потерь напора во всасывающей, нагнетательной линии и в теплообменном аппарате:

 

.                                           (4.30)

 

Тогда потребный напор, обеспечивающий заданный расход, согласно формуле (4.7) будет равен

 

 м.

Исходными параметрами для подбора насоса являются подача, соответствующая заданному расходу жидкости  и потребный напор. Для подачи 5,2 л/с бензола и создания потребного напора 42,65 м подойдет насосный агрегат 1(2)-АНГК-7.30/50с частотой вращения рабочего колеса n = 2900 об/с (приложение В).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Дытнерский, Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. Ч. 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. – 2-е изд. – М.: Химия, 1995. – 400 с.: ил.

2. Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. – 13-е изд. – М.: Альянс, 2005. – 576 с.: ил.

3. Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – 15-е изд. – М.: Альянс, 2009. – 759 с.: ил.

4. Лащинской, А. А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры / А. А. Лащинский, А. Р. Толчинский. – М.; Л.: Машгиз, 1963. – 470 с.

5. Вильнер, Я. М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б. Б. Некрасов. – Минск: Высш. школа, 1976. – 415 с.: ил.

6. Краткий справочник физико-химических величин / под. общ. ред. К. П. Мищенко, А. А. Равделя. – 9-е изд. – СПб.: СпецЛит, 1998. – 232 с.

7. Туркин, В. В. Подбор насосов: метод. указания / В. В. Туркин, Ю. И. Гущин. – Ярославль: Яросл. политехн. ин-т, 1987. – 36 с.

8. Туркин, В. В. Расчет насосной установки: метод. указания / В. В. Туркин, Ю. Г. Звездин. – 2-е изд. – Ярославль: Яросл. политехн. ин-т, 1991. – 19 с.

9. ГОСТ 2.782-96 ЕСКД. Обозначения условные графические. Машины гидравлические и пневматические. – Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1996. – 17 с.

10.  ГОСТ 2.785-70 Обозначения условные графические. Арматура трубопроводная. – М.: Государственный стандарт Союза ССР, 1970. – 5 с.

11.  Насосные агрегаты. Модернизация насосов: каталог: научно-производственный центр АНОД. – Нижний Новгород, 2006. – 33 с.

12.  Насосы: каталог-справочник: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной и судостроительной литературы. – М., 1953. – 410 с.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Таблица А.1 – Плотность жидких веществ и водных растворов